微量元素是指占生物體總質量不到0.01%的元素。例如鐵、矽、鋅、銅、溴、錫和錳。這些微量元素約占人體總質量的0.03%。這些微量元素在體內的含量雖然很少,但在生命活動過程中起著非常重要的作用。這些微量元素是人體內某些蛋白質、酶、激素和維生素的重要成分,具有重要的生理功能,能維持機體正常的生命活動。如果某些必需微量元素缺乏或失衡,就會引起疾病,甚至死亡。而且這些元素在體內是無法產生的,所以人體必須不斷從外界攝取適量的各種必需微量元素,才能保證身體正常的生理活動。
生物學功能
(壹)生物體內的蛋白質、脂肪、碳水化合物和核糖核酸提供了基本的結構單位,這也是地球生命的基礎。這些元素包括碳、氫、氧、氮、硫和磷。
生命的基本單位氨基酸和核苷酸是以碳為骨架變化的。先是壹段碳鏈被延長,進化成蛋白質和核酸;然後進化成原始的單細胞,再進化成昆蟲、魚、鳥、獸、猴、猩猩,甚至人類。這部三四十億年生命交響曲的主題是碳的化學進化。可以說沒有碳就沒有生命。碳是生命世界的支柱。
氮是蛋白質中的重要元素,占蛋白質分子量的16% ~ 18%。蛋白質是細胞膜、細胞核和各種細胞器的主要成分。動植物體內的酶也是由蛋白質組成的。此外,氮還是核酸、腦磷脂、卵磷脂、葉綠素、植物激素和維生素的重要成分。因為氮在植物生命活動中起著極其重要的作用,所以人們稱氮為生命元素。
氨基酸和壹些常見的酶都含有硫,所以硫是所有細胞的必需元素。
磷是各種生物的基本成分。人體中20%的礦物質是磷,是體內第二豐富的礦物質營養元素,而80%的磷含量存在於骨骼和牙齒中,其余廣泛分布於體內各種細胞的脂肪、蛋白質、糖、酶和鹽中。在細胞中,磷是基因結構(DNA、RNA、基因、染色體)的基礎,在自然生命活動中以ATP和ADP的形式對生物能量的產生、轉化和儲存起著關鍵作用。在植物中,磷是光合作用、呼吸作用、細胞功能、基因轉移和繁殖所必需的。
(2)鈉、鉀、氯離子的主要功能是調節體液滲透壓、電解質平衡和酸堿平衡。通過鈉鉀泵將鉀離子、葡萄糖和氨基酸輸入細胞,維持核糖體的最大活性,從而有效合成蛋白質。鉀離子也是穩定細胞中酶結構的重要輔助因子。同時,鈉離子和鉀離子也參與神經信息的傳遞。
(3)鈣和氟是骨骼、牙齒和細胞壁形成過程中必不可少的結構成分(如磷灰石和碳酸鈣)。鈣離子在傳遞激素影響、觸發肌肉收縮和神經信號、誘導血液凝固和穩定蛋白質結構方面也起著重要作用。
(4)鎂離子參與體內葡萄糖代謝和呼吸酶活性,是葡萄糖代謝和呼吸不可缺少的輔因子,與乙酰輔酶a的形成和脂肪酸的代謝有關。它在蛋白質的合成中起催化作用。與鉀離子、鈣離子、鈉離子協同作用,維持肌肉神經系統的興奮性,維持心肌的正常結構和功能。另壹個涉及鎂的重要生物過程是光合作用,其中含鎂的葉綠素捕獲光子,並利用這種能量固定二氧化碳和釋放氧氣。
(5)鐵(II,III)的主要功能是作為呼吸色素在體內攜帶氧分子。例如,哺乳動物血液中的血紅蛋白和肌肉組織中的肌紅蛋白的活性位點由鐵(II)和卟啉組成。其次,含鐵蛋白質(如細胞色素、鐵蛋白)是生物氧化還原反應中的主要電子載體,是所有生物體內能量轉換反應中不可或缺的物質。
(6)銅(I,II)的主要功能與鐵相似,起攜氧色素(如血藍蛋白)和電子載體(如銅藍蛋白)的作用。此外,銅還與體內鐵吸收的調節、血紅蛋白的合成、皮膚黑色素的形成、結締組織和彈性組織結構的影響以及排毒有關。
(7)鋅離子是許多酶的輔助基團或酶的激活劑。對維持維生素A的正常代謝功能和對黑暗環境的適應能力,維持正常的味覺功能和食欲,維持機體的生長發育,特別是對促進兒童的生長和智力發育有重要作用。
(8)錳(ⅱ,ⅲ)是水解酶和呼吸酶的輔因子。沒有含錳的酶,就不可能進行特定的代謝過程,如尿液的形成。錳也是植物光合作用過程中光解水的反應中心。此外,錳還與骨骼的形成和維生素c的合成有關。
(9)鉬是固氮酶和壹些氧化還原酶的活性成分,參與氮分子的活化和黃嘌呤、硝酸鹽、亞硫酸鹽的代謝。防止致癌物亞硝胺的形成,抑制食道和腎臟對亞硝胺的吸收,從而預防食管癌和胃癌的發生。
(十)鈷是體內維生素B-12的重要成分。維生素B-12參與體內許多重要的生化反應,主要包括脫氧核糖核酸(DNA)和血紅蛋白的合成、氨基酸的代謝和甲基基團的轉移。
(11)鉻(III)是胰島激素的輔因子,也是胃蛋白酶的重要成分,常與RNA共存。其主要功能是調節血糖代謝,幫助維持體內允許的正常葡萄糖含量,與核酸脂質和膽固醇的合成及氨基酸的利用有關。
(12)釩、錫、鎳是對人體有益的元素,釩能降低血液中膽固醇的含量。錫可能與蛋白質的生物合成有關。鎳能促進鐵的吸收、紅細胞的生長和氨基酸的合成。
(XIII)矽是骨和軟骨形成初始階段的必需成分。同時能維持上皮組織和結締組織必要的強度和彈性,維持皮膚良好的化學和機械穩定性以及血管壁的通透性,還能消除鋁在體內的毒性作用。
(14)硒是谷胱甘肽過氧化物酶的必需成分,具有保護血紅蛋白免受過氧化氫和過氧化物的作用,具有抗衰老和抗癌的生理功能。
(15)碘參與甲狀腺素的合成。溴以有機溴化物的形式存在於人類和高等動物的組織和血液中。生物學功能有待進壹步證實。
(16)砷是合成血紅蛋白的必需成分。
(XVII)硼是植物生長所必需的,但尚未被證明是人體必需的營養素。
如何攝取
人體必需的微量元素有8種,包括碘、鋅、硒、銅、鉬、鉻、鈷、鐵。
富含碘的食物有鹽、海帶、紫菜、魚蝦、海參等。
野蘑菇中鐵、鋅、銅、硒、鉻的含量多,常吃野蘑菇補充微量元素是不夠的。
含碘豐富的食物是海鮮,如海帶、紫菜、鮮魚、幹蛤蜊、扇貝、貽貝、海參、海蜇等。
補鐵:各種動物肝臟、牛肉、鰻魚、豬血。
補鋅:牡蠣、鯡魚、瘦肉、魚等。
銅補充:動物肝臟,硬堅果,豆類和牡蠣。
補充錳:堅果、谷物、咖啡、茶等。
補碘:海帶和各種海鮮
補鉻:牛肉、動物肝臟、粗糧、黑胡椒等。
補硒:雞蛋、動物內臟、魚等。
補鈷:各種海鮮、蜂蜜、肉類等。
註意:保健品和藥品不是補充微量元素的首選。由於各種食物中所含微量元素的種類和數量並不完全相同,只要平時的膳食結構是粗糧和面粉、大米相結合,葷素搭配,人體對各種元素的需求基本可以得到滿足。如果人們表現出缺乏某種微量元素的癥狀,其實他們缺乏的通常不只是壹種微量元素,而是很多種。但如果用保健品補充,往往只是缺什麽。如果妳飲食均衡,妳可以吸收食物中的多種微量元素。